Механизм действия ионизирующего излучения.

Механизм биологического действия ионизирующего излучения проходит в 2 этапа:

1.      Непосредственное действие излучения на организм, появление первичных радиационно-химических изменений. Изменения появляются в результате:

- прямого действия излучения; при нем происходит первичное повреждение молекул. Такое действие включает 3 стадии: физическую, фиико-химическую и химическую.

- косвенного действия излучения; вследствие такого действия происходит образование свободных радикалов.

2.      Опосредованное действие излучения через нервную, гуморальную и эндокринную системы.

 

Стадии прямого действия излучения.

Физическая стадия. На данном этапе происходит поглощение энергии излучения в актах ионизации и возбуждение атомов и молекул. Линейная передача энергии (ЛПЭ) — количество энергии, переданное облучаемому объекту на единице пути.

Физико-химическая. Состоит из различных типов реакций, приводящих к перераспределению между возбужденными молекулами избыточной энергии. В результате электронно-возбужденного состояния атомов и молекул появляются разнообразные активные продукты: ионы, радикалы с широким спектром химических свойств. Они являются крайне реакционно способными:

Н₂О⁺ → Н⁺ +  ОН^-;

Н₂О^- → Н⁺ + ОН^- ;

Н₂О⁺ → Н⁺ + ОН⁺;

Ионизированная молекула воды реагируется с другими молекулами.

Химическая. Радикалы взаимоействуют между собой и с другими атомами и молекулами, образуя много ильных окислителей.

Ионы и радикалы взаимодействуют друг с другом и с окружающими молекулами, формируя структурные повреждения различного типа.

 

Косвенное действие ионизирующего излучения.

При данном механизме действия ионизирующего излучения происходит диссоциация молекул и образование высоко-реактивных свободных радикалов, взаимодействие первичных продуктов радиолиза с ненарушенными молекулами низкомолекулярных и высокомолекулярных соединений, окисление и деструкция, образование и разрушение полимеров.

Визуально определяются нарушения биологической организации на субклеточном и клеточном уровнях:

         нарушение структурно-биологических мембран;

         изменение активности и функций ферментов;

         нарушение обмена веществ;

         появление хромосомных аберраций и т. д.

58/Действие больших и малых доз радиации на живые организмы. Детерминированные и стохастические эффекты. Нормирование действия радиационного излучения

нтенсивные испытания ядерного оружия в середине XX столетия, использования атомной энергии, ионизирующего излучения в народном хозяйстве привело к увеличению радиационного фона на планете. Эти процессы привели к изменению акцентов в радиобиологических исследованиях. Стали больше уделять внимания исследованиям действия радиации в относительно малых дозах, которые пролонгированы во времени.

Какие дозы облучения считают малыми?

Среди ученых в этом вопросе нет единодушия, но большинство считает, что диапазон малых доз находится выше природного фона и превышает его в десять раз. Верхняя граница диапазона малых доз является менее определенной, поскольку существует большая разница между разными организмами в радиочувствительности. Мерилом верхнего предела малых доз считают ту дозу радиации, при которой гибнет 50% особей данного вида на протяжении 30-60 дней (ЛД50\30) или 100% за это же время (ЛД100/30). Диапазон малых доз ограничивается «сверху» величиной, которая на 2 порядка (в сто раз) меньше чем ЛД50\30 для определенного вида живых созданий (организмов). В случае когда малые дозы относят к человеку, то речь идет о дозах 4-5 рад (0,04 – 0,05 Гр) в условиях разового облучения.